AKADEMIN FÖR UTBILDNING OCH EKONOMI
Avdelningen för utbildningsvetenskap
”Det är ju bara som att göra som vanligt, men i digital form”
IKT i det naturvetenskapliga klassrummet
– en studie av lärares yrkesförmågor för att hantera det digitaliserade klassrummet.
Mattias Rundberg
2016
Examensarbete, Avancerad nivå (magisterexamen), 15 hp Didaktik
Didaktik D
Handledare: Annika Elm Fristorp Examinator: Christina Gustafsson
2
3
Sammanfattning
Detta är en studie som grundar sig teoretiskt i ett sociokulturellt perspektiv och med Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) som ramverk. Syftet med studien är att bidra till en djupare förståelse för hur lärare erfar och använder digitala verktyg i den naturvetenskapliga undervisningen.
I denna studie i didaktik står två naturvetenskapslärare i fokus och hur de ser på sin egen förändringsprocess som yrkesutövare i ett digitaliserat klassrum.
Datamaterialet för studien består av semistrukturerade intervjuer med lärarna när de planerar och analyserar en genomförd lektion i sex och samlevnad med VSR. De transkriberade intervjuerna med lärarna har analyserats med hjälp av kategoriseringskoder som bygger på TPACK utarbetad av Mishra och Koehler (2006) och med influenser från TPACK-in-Action (Koh, Chai, & Tay, 2014).
Resultatet visar att lärarna har tydligt fokus att överföra sin tidigare undervisning in en ny digital ”kostym”. Lärarna betonar faran med att se införseln av digitala hjälpmedel som t.ex. surfplattor som ett syfte i sig. Vikten av att ha en tydlig plan och ett syfte med användningen av surfplattan och inte lämna eleverna själva i dessa processer är något lärarna lyfter fram.
Lärarna framhåller olika fördelar med de digitala verktygen bl.a. att tillbakadragna elever lättare kan få möjlighet att komma till uttryck. Andra fördelar som framkommer vid intervjuerna är att elever med läs- och skrivsvårigheter eller elever med annat modersmål en svenska kan stödjas genom olika appar och program som hjälpverktyg.
Dessutom menar lärarna att när undervisningen sker i ämnen som kan vara känsliga för eleverna som t.ex. i sex och samlevnad går det att arbeta med program där eleverna kan ställa frågor och svara anonymt.
Vidare visar resultatet att lärarna har ett tydligt fokus mot de delar i TPACK som förenar pedagogiken med tekniken (TPK). Lärarna lyfter i väldigt liten omfattning fram hur tekniken kan användas för att förtydliga och understödja elevernas förståelse för ämnesinnehåll.
Nyckelord: digitalisering, förmågor, IKT, kollegiala samtal, lärcirkel, målstyrd undervisning, naturvetenskapsundervisning, PCK, skolutveckling, sociokulturellt perspektiv, surfplattor, TPACK.
4
5
Förord
Denna studie har kommit till som ett led i min utveckling från utbildad gymnasielärare i naturvetenskapliga ämnena och en 12 årig karriär som lärare på grundskolan i naturvetenskap och matematik till att arbeta med utbildning och forskning på Högskolan i Halmstad. Under min tid som lärare blev jag intresserad av praktiknära forskning genom mitt deltagande i ett learning study-projekt, där jag och två kollegor i naturvetenskap skulle utveckla vår undervisning med stöd i forskningsteorier och i samarbete med en forskare från högskolan. Detta projekt pågick under 3 år och detta kom att bli den mest utvecklande delen av min yrkesutövning. Det som fascinerade mig var att vara under lupp och då under strukturerade former problematisera pedagogiken och det ämnesinnehåll vi skulle förhålla oss till och genom reflekterande samtal med kollegor och forskaren. Att spela in våra lektioner och ha detta som underlag till diskussioner var ett vägvinnande sätt till reflektion som varje yrkesverksam lärare borde dra nytta av. Här kunde vi i lärargruppen få syn på vår roll som lärare, vad elever säger som vi i stunden inte noterat osv. Utifrån de inspelade filmerna kunde vi fundera kring om vi följde planen för lektionsupplägget och varför gjorde jag de olika val som framkommer i filmen etc. Mitt stora naturintresse på fritiden, där jag bland annat ägnar mig åt fåglar, fiske och jaktfrågor, bidrar ytterligare till att jag har ett engagemang för frågor inom det naturvetenskapliga fältet. Den skola jag arbetade på tidigare, innan jag började arbeta på högskolan, startade upp 1:1 undervisning med surfplattor. 1:1 innebär att undervisning sker utifrån att varje elev har tillgång till en surfplatta eller dator. De erfarenheterna har bidragit till mitt intresse för de digitala utvecklingsprocesser som många skolor står inför idag för att kunna möta samhällets behov av digitalt orienterade medborgare.
Med detta i ryggsäcken var det inte så svårt att tacka ja till att vara en del av forskningsgruppen från Högskolan i Halmstad som i samarbete med Barn – och Ungdomsförvaltningen (BUF) i en kommun i västra Sverige som skulle arbeta med projektet ”Att möta och utveckla den digitaliserade skolan- ett samverkansprojekt mellan BUF och HH”. Detta är en satsning för att utveckla skolans digitalisering och som inriktar sig på hur skolan ska kunna möta den snabba digitala utvecklingen vi har i samhället. Min studie skulle då bli en av rapporterna kring det stora projektet.
Ni som ingått i studien har gjort detta arbete möjligt och ni har varit tillmötesgående och visat på en stor vilja att bidra med era tankar och även en vilja ta till er av nya infallsvinklar i mötet oss emellan. Stort tack! Tack Annika Elm Fristorp för alla upplyftande och framåtskridande handledningssamtal vi haft under detta år. Pernilla Nilsson och Marie-Helene Zimmerman Nilsson som tillsammans med mig har arbetat med det stora projektet, ni har varit helt oumbärliga kring utvecklingen av min studie.
Tack till finansiärerna Högskolan i Halmstad samt kommunen i västra Sverige. Tack även till alla andra som stöttat mig på Högskolan i Halmstad samt till min familj som visat förståelse i denna process under året. Ett särskilt stort tack ska även riktas till mina studiekamrater Maria Björklund och Anna Eriksson i Gävle, för allt stöd ni gett till mig under processen med denna magisterstudie.
Halmstad juni 2016
Citatet på titelsidan kommer från en av respondenterna.
6
Innehåll
Sammanfattning ... 3
Förord ... 5
Inledning och syfte ... 7
Forskningsfrågor ... 9
Teori ... 10
Sociokulturellt perspektiv ... 10
PCK ... 12
TPACK ... 13
Forskningsöversikt ... 17
Lärarna och den ämnesdidaktiska forskningen ... 17
Den interaktive läraren ... 19
Läraren navet i en målstyrd undervisning ... 20
Att möta eleverna med IKT-baserad undervisning... 21
TPACK-forskning ... 23
Sammanfattning av forskningsöversikt ... 27
Metod ... 28
Studiens design/datainsamlingsmetod ... 28
Urval ... 29
Genomförande ... 29
Bearbetning av data ... 31
Validitet och reliabilitet ... 33
Resultat ... 35
Technological Pedagogical Knowledge (TPK) ... 35
Technological Content Knowledge (TCK)... 39
Pedagogical Content Knowledge (PCK) ... 40
Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) – en integration av flera komponenter ... 41
Sammanfattning av resultat – TPACK samt möjligheter och utmaningar med digitala verktyg ... 43
Diskussion ... 44
Det kollegiala samtalet- en möjlighet till skolutveckling ... 44
TPACK- en modell som sätter fokus på lärarens komplexa praktik ... 44
Möjligheter och hinder – styrning, planering och genomförande ... 46
Tankar kring vidare studier och min roll i studien ... 47
Litteraturförteckning ... 49
Bilaga 1 ... 53
Bilaga 2 ... 55
Bilaga 3 ... 57
7
Inledning och syfte
Detta är en delstudie i ett större projekt som Högskolan i Halmstad genomför tillsammans med en närliggande kommun under 2015-2016. Projektet drivs under arbetsnamnet ”Att möta och utveckla den digitaliserade skolan- ett samverkansprojekt mellan BUF (Barn- och ungdomsförvaltningen) och HH (Högskolan i Halmstad)” och är en satsning för att utveckla skolans digitalisering. Projektets kärnfråga handlar om hur skolan ska kunna möta den snabba digitala utvecklingen vi har i samhället. Forskare ska i samarbete med lärare fördjupa sig i hur skolan ska ta sig an den nya tekniken.
I den digitaliserade värld vi idag befinner oss i ligger stora förväntningar på samhällsmedborgarna att bemästra den nya digitala teknikens olika delar. Vi är idag i behov av digital kunskap i otaliga situationer i vår vardag, om det så handlar om när vi arbetar, gör bank- och postärenden eller när vi tar kontakt eller umgås med vänner via sociala medier. Då skolan ska vara en spegling av samhället finns det en tydlighet och ett krav från myndigheterna t.ex. Skolverket via deras styrdokument Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet 2011 (LGR11) att skolan skall arbeta i den riktningen.
Skolan ska ansvara för att varje elev efter genomgången grundskola kan använda modern teknik som ett verktyg för kunskapssökande, kommunikation, skapande och lärande.(Skolverket, 2011, s.11)
Detta uttrycks även mer eller mindre explicit i kursplanerna för grundskolans olika ämnen. I det centrala innehållet för åk 7-9 i matematik, står det bl.a.” tabeller, diagram och grafer samt hur de kan tolkas och användas för att beskriva resultat av egna och andras undersökningar, till exempel med hjälp av digitala verktyg” (Skolverket, 2011, s.66).
Den digitalisering som sker i skolan är ett viktigt forskningsområde som har studerats och behöver studeras från flera olika synvinklar. Bland annat publicerade Skolverket en rapport den 15 september 2015, där en analys av resultaten från PISA- undersökningen 2012 lyfts fram i förhållande till IT-användning i skolan. Programme for International Students Assessment (PISA) är en OECD-undersökning (Organisation for Economic Co-operation and Development) som ur ett internationellt perspektiv tar fram information om utbildningens nuläge och inlärningsresultaten samt det lärande som sker utanför skolan. Här jämförs de olika deltagande länderna i världen med varandra utifrån tester som görs på eleverna och med avseende på olika utbildningsparametrar. Skolverkets sammantagna slutsats av analysen är att det är viktigt att reflektera över användningen av IT i skolan. Mängden tid och tillgången på IT-verktyg är inte en given framgång. Skolverket konstaterar i sin rapport, IT- användning och elevresultat i PISA 2012: ”Denna studie visar på vikten av att satsningarna är väl genomtänkta och pekar på behovet av en diskussion kring dess förutsättningar, potential och utformning ”(Skolverket, 2015, s.5).
Sjödén (2015) problematiserar skolans IKT-användning i sin avhandling om digitala läromedel. Sjödén beskriver i en intervju med Skolvärlden:
Lärare tar kanske för givet att kvaliteten är god när tekniken marknadsförs av stora välkända producenter. Jag tycker att man ska ställa sig djupare frågor om användningen och effekten.
(Sandeberg, 2015)
8
Trots att Sverige har en stor tillgång på IT-verktyg i skolan, så kommer Sverige långt ner på resultatskalan i PISA-undersökningen 2012 över länder i världen. Sverige ligger strax över snittet av länder i OECD, både beträffande datortäthet och tillgången på internet (Tallvid, 2015). Tallvid konstaterar dock att tillgången på modern utrustning inom IT fortfarande skiljer sig mellan olika kommuner, men att fler och fler kommuner satsar på utbyggnad av IT-infrastrukturen i form av trådlösa nätverk samt ökad tillgång på datorer och surfplattor till lärare och elever. Trots detta kommer Skolverket i sin analys fram till att de elever som har den högsta IT-användningen, såväl i skolan som i hemmet, har också de lägsta resultaten på PISA-testen. Skolverkets rapport ”IT- användning och IT-kompetens i skolan” (2013) visar också på att tillgången av IT- teknik är stor i svenska skolor, men att en stor del av lärarna i Sverige känner att de är i behov av fortbildning inom området.
I Skolverksrapporten beskrivs bl.a. att lärarna känner att de är i behov av fortbildning kopplat till IT som pedagogiskt verktyg. Även om en lärare har en hög kunskap om IT-teknik innebär det inte per automatik att läraren har kompetensen att på bästa sätt lära ut till eleverna med hjälp av tekniken.
Med utgångspunkt i detta är syftet med denna studie att bidra till en djupare förståelse för hur lärare erfar och använder digitala verktyg i den naturvetenskapliga undervisningen. Studien kommer att följa två lärare i naturvetenskap på en skola i västra Sverige, när de utifrån digital teknik, planerar, genomför och utvärderar undervisning kring något naturvetenskapligt fenomen. Skolan där lärarna arbetar har sedan en tid tillbaka haft tillgång till ny innovativ digital teknik i form av surfplattor till alla elever och lärare samt ett digitalt läromedel uppbyggt av lärcirklar. Dessa lärcirklar byggs upp av något som i läromedlet kallas hubbar. Varje hubb är ett moment i undervisningen och där läraren väljer att knyta ett visst innehåll. Lärcirkeln kan liknas vid en skattkarta där varje hubb är ett steg mot målet. Lärcirkeln kan innehålla till exempel Youtube-klipp, en länk, en text, en bild eller en ljudfil. Till varje hubb kan kopplas mål från kursplanen.
Lärcirklarna står för sig själva och är inte ett digitalt kompletterande material som är kopplat till ett tryckt läromedel. Eleverna behöver sin surfplatta och de kan arbeta med lärcirkeln på vilken lektion som helst eftersom materialet alltid finns tillgängligt.
Lärarna antingen planerar och bygger de lärcirklar de vill ha, eller använder sig av redan färdiga.
Hos företaget som tillhandahåller lärcirkelkonceptet finns ett bibliotek av lärcirklar som andra lärare har skapat. Dessa är kvalitetssäkrade, men går inte att modifiera, uppdatera och ändra utan skaparen äger upphovsrätten. Lärcirklarna sägs skapa möjlighet att ha allt material samlat, få texter upplästa etc. Dessutom finns olika möjligheter för eleverna att visa sina förmågor t ex genom egna filmer, ljudinspelningar, skrivna texter samt bilder. Den möjliggör ett multimodalt lärande, eftersom det är enkelt och smidigt att kombinera text, film, ljud och bild. I det digitala läromedlet finns möjligheter att dokumentera elevernas lärande och att ge eleverna respons och återkoppling till de delar de genomfört i lärcirkeln. Möjligheter finns i verktyget att de arbeten som eleverna lämnar in kan läraren bedöma i realtid och samtidigt ge förslag på hur eleven eventuellt kan vidareutveckla sina svar1.
Studien avser att analysera hur digitala verktyg används i lärarens undervisning och hur lärarna reflekterar över processerna i detta utvecklingsarbete. Studien har därmed inte för avsikt att normativt värdera det specifika läromedlet där lärarna skapar
lärcirklar.
1 Beskrivningen av det digitala läromedlet och lärcirklar bygger på det som beskrivits för mig av respondenterna samt representanter från kommunen.
9
Studien utgår från Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK)2 som analysverktyg. Analysverktyget sätter fokus på hur lärare hanterar att integrera olika kunskaper i dagens digitaliserade klassrum och hur de olika kunskapsområdena samverkar (Mishra & Koehler, 2006).
Samhällsnyttan med studien sker genom att resultaten från studien kommer att kommuniceras och spridas till lärarna på den undersökande skolan och till de kommunala representanterna som är medfinansiärer i studien. Arbetssättet där jag som genomför studien står i tät kontakt med samhällsverksamheten i form av den undersökande skolan och genom detta arbetssätt skapa kunskap och förståelse kring skolans digitaliseringsprocesser som har hög relevans för det framtida samhället.
Forskningen kommer att presenteras på forskningsseminarier på lärarutbildningen på Högskolan i Halmstad. Detta kommer förhoppningsvis leda till implementering och förståelse av TPACK som teoretisk modell i organisationen och med spridning ut till blivande lärare. Detta är exempel som ger förutsättningar för god forskning (Broström, 2012)
Forskningsfrågor
Kopplat till syftet med studien har dessa forskningsfrågor skapats:
Vilka komponenter av TPACK synliggörs (eller inte) i lärarnas reflektioner vid planering, genomförande och analys av den naturvetenskapliga undervisningen?
Vilka hinder och möjligheter i relation till de olika TPACK-komponenterna identifierar lärarna då den digitala tekniken används i undervisningen?
2 Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) är ett teoretiskt ramverk som beskriver sambanden mellan de förmågor en lärare bör besitta i arbetet med undervisning med digitala resurser.
(Mishra & Koehler, 2006). Detta begrepp kommer att beskrivas mer ingående i teoriavsnittet samt forskningsöversikten.
10
Teori
Denna magisterstudie är ett exempel på praktiknära forskning, där en skola som infört 1: 1 undervisning3 med surfplattor är studieobjektet. Fokus i studien finns i mötet med två lärare i naturvetenskap som är inne i denna förändringsprocess som yrkesutövare och hur de ser på utvecklingen av sin digitala kompetens. Hur påverkar den digitala förändringsprocessen den dagliga verksamheten i form av planering, genomförande och de pedagogiska ställningstaganden som ligger i lärarrollen, samt vilka olika förmågor behöver en lärare ha för att tillgodose denna förändring? Ett sociokulturellt perspektiv baseras på den socialt grundade verksamhet som skolan utgör, surfplattorna med den teknologi som är kopplad till dessa som medierande verktyg och interaktionen mellan mig som forskare och de lärare som ingår i studien.
För att förstå de olika förmågor som blir relevanta och viktiga för lärarna att besitta efter införandet och användningen av digitalisering i skolan och hur dessa förmågor samverkar med varandra har det teoretiska ramverket TPACK (Mishra & Koehler, 2006) använts. Med stöd ifrån denna modell och med influenser från TPACK-in-Action (Koh, Chai, & Tay, 2014) har ett instrument skapats för att på ett strukturerat sätt synliggöra olika komponenter av TPACK i lärares reflektioner vid planering, genomförande och analys av den naturvetenskapliga undervisningen. TPACK och TPACK-in-Action beskrivs mer ingående i avsnittet om TPACK.
Sociokulturellt perspektiv
Hur kan vi förstå mänskligt lärande och dess olika verksamheter? All mänsklig verksamhet är utifrån ett sociokulturellt perspektiv situerad till det sociala och kulturella sammanhang som den utspelar sig i (Vygotsky, 1978; Wertsch, 1998). Detta innebär enligt både Vygotskij (1978) och Wertsch (1998) att en verksamhet måste studeras utifrån och i förhållande till den verksamhetens kultur och historia.
The task of a sociocultural approach is to explicate the relationship between human action, on the one hand, and the cultural, institutional, and historical context in which this occurs, on the other.
(Wertsch, 1998, s.24)
Utifrån ett sociokulturellt förhållningssätt är det som sker i t.ex. ett klassrum unikt kopplat till och måste ses i ljuset av ett kulturellt och historiskt perspektiv. Innebörden av den historiska delen kan lätt förstås, men vad avser den kulturella delen i detta förhållningssätt? Säljö (2000) menar att det är de uppfattningar, tankar, idéer och föreställningar som skapas när vi interagerar med vår värld omkring oss. I detta ligger även de olika artefakter, redskap som går i arv från generation till generation. Artefakter beskriver Wertsch (1998) som de redskap som fortsätter att verka och utnyttjas även efter de som skapade dem har försvunnit. Kopplat till just denna studie är det bl.a. de olika digitala verktyg och tekniker som används av lärarna och eleverna som ett redskap för interaktion och förändrade synsätt och idéer. Detta sätt att utnyttja artefakter som ett medel för att röra oss mot särskilda mål beskriver Vygotskij (1978) som mediering.
Kultur är med andra ord något som grundas genom mänskliga verk och möten och som ideligen reproduceras. Språket är en fundamental del av hur denna reproduktion går till och även för hur utveckling kan ske i interaktionen med andra människor (Vygotsky,
3 1:1 undervisning innebär undervisning där varje elev har tillgång till en egen dator eller surfplatta.
11
1978). Vygotskij menar att språket är det kulturella redskap som är viktigast, då det används som ett redskap för att tänka kring, förstå och beskriva den värld vi upplever omkring oss. Samtalet i klassrummet mellan lärare och elev och mellan elev och elev är således viktiga processer för att denna reproduktion i skolan skall komma till stånd.
Om man ytterligare överför dessa antaganden till en skolmiljö, så är det en institution i en social kontext och med sin egen kultur som ideligen reproduceras av dem som verkar där. Lärare, elever och föräldrar är påverkade av skolan som institution och dess historia och påverkas således av detta i sitt agerande. Hur skolan är utrustad i form av salar, tekniska hjälpmedel, böcker och digitalteknik etc. skapar även det förutsättningar för hur reproduktionen av kulturen sker. Men även vilket samtalsklimat som råder i skolan har genomslagskraft på den kulturella reproduktionen. Människor påverkar och påverkas således av den kontext som hen befinner sig i och verkar inom.
Med avseende på det som beskrivs ovan, hur påverkar införseln av surfplattor kulturen på den skola som studeras? Val av medierande redskap som lärare använder för att ta sig mot de för sammanhanget uppsatta målen kommer att styra hur deras tänkande och därmed deras lärande kommer att utvecklas (Wertsch, 1998). Medierande verktyg delas av Vygotskij (1978) in i ”signs” och ”tools”. Artefakter som ingår i
”signs” är t.ex. system för räkning, olika språk, minnessystem, diagram och kartor, medan ”tools” avser materiella och externa verktyg såsom miniräknare, datorn, Ipad, hammare etc. Dessa system kan i den psykologiska processen hos individen verka för att stödja lärande (Daniels, Cole, & Wertsch, 2007).
De medierande verktygen gör att vi kan reagera på olika typer av stimuli och tecken, men inte bara det utan vi kan även med hjälp av dessa verktyg tolka den värld vi har omkring oss, göra en tolkning av den världen och ta ställning utifrån detta hur vi ska agera i olika situationer (Säljö, 2005). Här menar Säljö att både signs och tools kan skapas och användas individuellt för olika typer av minnesresponser för den individen.
Men dessa kan också bli vedertagna genom reproduktion från generation till generation genom mötet mellan människor, det vill säga den blir kulturellt reproducerad.
Hur förhåller sig lärarna som undervisar t.ex. i naturvetenskap till sitt ämne och hur påverkas undervisningen när det nu kommer in helt nya medierande redskap i form av olika digitala verktyg? Kommer lärarna och elever att appropiera dessa redskap?
Appropriering handlar om lärandet som ett tillägnande av kulturella redskap (Wertsch, 1998). Wertsch är noggrann med att poängtera att kunskap inte handlar om överföring som färdigförpackad information utan att det är något individen lär sig att tillgodogöra sig och behärska i en social praktik. I en skolmiljö som idag digitaliseras med ständigt ny teknik handlar det om hur lärare och elever i den sociala praktiken i klassrummet upprätthåller denna praktik med de nya redskapen om dessa approprieras eller om verktygen förkastas (Wertsch, 1998). Detta måste som tidigare sagts förstås utifrån den kontext och den tid detta sker i.
En annan aspekt som är viktig att ha med sig i denna studie är att svensk skolas läroplaner genomsyras av idéer och mål utifrån ett sociokulturellt perspektiv. Som tidigare beskrivits är det sociokulturella perspektivet ett samlingsbegrepp för olika teoribildningar som lyfter fram hur lärande sker utifrån en situerad socialkontext mellan människor och den kulturella- och historiska kontext dessa människor lever i och således är påverkade av (Wertsch, 1998, Säljö, 2000).
Learning is a process that takes place in a participation framework, not in an individual mind. (Lave & Wenger, 1991, s.15 )
Lärandet sker i situationer där människor utbyter erfarenheter med varandra och inte inom individen själv. Liksom i denna studie vilket också är ett syfte och en målsättning kopplat till det stora projektet som studien ingår i, kan då forskaren och de lärare som
12
ingår i ett forsknings-/fortbildningsprojekt utbyta erfarenheter med varandra och därigenom stödja varandra till ett ömsesidigt ökat lärande. Det är viktigt att förstå att om en studie med lärare genomförs i en småskola på landsbygden eller i en centrumskola i Stockholm kan ge divergerande resultat. De olika kulturer, som finns i dessa sammanhang och den historia dessa skolor bär med sig, gör att utfallet av studien kan bli olika. Här skulle t.ex. finnas en möjlighet att studera de olika diskurser som kan föreligga i skolor med olika kultur och historisk bakgrund. Diskurs är en beskrivning av hur språkanvändning i social praktik sker utifrån speciella sammanhang (Bergström &
Boréus, 2012). En skoldiskurs handlar om allt som händer i skolans värld och som på något sätt handlar om oskrivna eller skrivna lagar (t.ex. beteende, sätt att tala osv.).
Skapas olika diskurser utifrån ovan nämnda historiska och kulturella bakgrunder?
Om dessa studier skulle ske t.ex. utifrån Foucaults teorier om makt skulle studieinriktningen kunna handla om hur diskuserna påverkas av den maktutövning som sker utifrån t.ex, rektor, föräldrar och lärare,men även den nya tekniken. Foucault talar om makt som en kraft som grundläggande för hur sociala formationer skapas och som en grundkomponent i alla former av sociala interaktioner (Lindgren, 2003). Lindgren (2003) menar på att makt inte ska ses som något som i första hand är destruktivt eller negativt, utan att Foucaults maktteorier avser att i varje form av sociala relationer uppträder makten i form av öppna och växlande spel av krafter.
Samarbetet mellan forskare och verksamma lärare ligger också i linje med en av de uppgifter som forskningen skall uträtta i vårt moderna samhälle (Broström, 2012).
Broström beskriver vidare att forskningen ska bidra till problemlösning och behovsstyrd utveckling inom de områden som är i behov av det och efterfrågar det. Genom detta menar Broström att forskning och tillämpning knyts närmare varandra och skapar en effektivare utveckling av olika behov.
PCK
PCK (Shulman, 1986, 1987) och TPACK (Mishra & Koehler, 2006)) utgör två utarbetade teoretiska modeller av vilka egenskaper och förmågor läraren bör besitta för att vara en duktig lärare. I denna studie används TPACK som teoretiskt ramverk i kombination med influenser från TPACK-in-Action. För att få ett historiskt perspektiv och någon form av progression på uppkomsten och influenserna till TPACK beskrivs även PCK kort i ett avsnitt här samt ett avsnitt om några utvecklingslinjer till TPACK, där influenser till denna studies kategoriseringskodning hämtats.
Begreppet PCK, Pedagogical Content Knowledge beskriver den komplexa kunskap som skiljer t.ex. en lärare i kemi från en kemist (Nilsson, 2014). PCK-modellen som beskrevs först av Shulman (1986), sätter fokus på en lärares såväl pedagogiska förmåga (Pedagogical Knowledge PK) som ämnesförmåga (Content Knowledge CK) och hur dessa förmågor samspelar på ett sätt som främjar elevers lärande. PK avser hur läraren bäst undervisar den grupp hen har framför sig i undervisningssituationen. Det kan handla om anpassningar av undervisningsmaterial, användning av olika metoder till rätt sammanhang eller anpassning till olika elevers utvecklingsnivåer. Den andra delen i PCK är CK och den lägger fokus på lärarens ämneskunskaper och att kunna bemästra förändring av ämnesinnehållet till en speciell kontext. PCK som helhet handlar om hur läraren kan kombinera PK och CK och därmed hur läraren förstår hur ämneskunskaper omsätts i praktiken genom olika former av undervisningssituationer och att detta görs med hänsyn till olika elevers lärprocesser (Shulman, 1986). Det räcker alltså inte att en lärare endast besitter en av dessa förmågor och inte heller att läraren besitter båda om dessa två kunskapsområden inte samverkar med varandra. PCK-modellen har varit
13
under diskussion och utveckling allt sedan Shulmans beskrivning av denna på mitten av 80-talet.
Utvecklingslinjer av PCK-modellen visar t.ex. på mer ingående delar som skall behärskas för att ha en fullt utvecklad PCK. Magnusson, Krajcik och Borko (1999) samlar PCK under fem komponenter: Den första komponenten beskriver lärarnas kunskaper och förståelse av syften och mål för undervisning vid en viss betygsnivå.
Den andra komponenten handlar om kännedom om mål och syften för eleverna kopplat till ämne, program och material som är relevanta för den specifika undervisningssituationen. Den tredje komponenten handlar om att läraren har kunskap om elevernas förståelse av kraven i ämnet och svårigheter att förstå ämnet. Den fjärde komponenten handlar om kunskapen kring hur bedömning kan ske i de olika dimensioner som är specifikt för det ämnet och den sista komponenten är att läraren har kunskap om instruktionsstrategier på såväl ämnesnivå som områdesnivå inom ämnet.
Detta sker situerat och ryms under ett sociokulturellt perspektiv, då lärares ämnesdidaktiska kompetens ständigt är dynamisk och under utveckling och förändras i interaktionerna med andra människor (Tallvid, 2015). Tallvid påtalar i enlighet med Shulman (1986) att en lärares PCK dessutom är starkt kopplad till den historiska och sociala kontext som undervisningen bedrivs i.
Med avseende på att vi har en ny kontext i skolan med en ökad digitalisering av undervisningen har en vidareutveckling av Shulmans PCK-modell skett genom att Mishra och Koehler (2006) presenterade en modell där teknikkunskap hos en lärare tillkommer. Denna teoretiska modell, som kommer vara den som används i denna studie, presenteras i nästa avsnitt TPACK.
TPACK
I vår digitaliserade värld har även lärarens tekniska kompetens (både digital och analog) tillkommit som en viktig förmåga för att vara professionell lärare. En utveckling av Shulmans PCK-modell har arbetats fram av Mishra och Koehler (2006) för att även lägga fokus på lärares tekniska kunskap (fig. 3). Mishra och Koehler menar att läraren skall behärska tre huvudkunskapsområden nämligen Technological Knowledge (TK), Pedagogical Knowledge (PK) samt Content Knowledge (CK). Modellen presenteras i Fig. 3. Med Technological Knowledge (TK) menas standardteknologier som böcker, whiteboards, blackboards, men även mer komplicerade teknologier såsom digital video och datateknik. Avseende digital teknik kan det handla om såväl operativsystem och datorhårdvara som mjukvara såsom webbläsare, email program och ordprocessorer.
Installering och uppgradering av hård- och mjukvara, skapa dataarkiv samt att hålla sig uppdaterad med ny teknik. Att förstå teknologin och hur den kan fördjupa eller understödja vägen till att nå mål, samt om att ta till sig av den ständigt förändrade teknologin är andra delar som ingår i TK.
Vidare menar Mishra och Koehler att Pedagogical Knowledge (PK) handlar om den pedagogiska kunskap läraren har, d.v.s. kunskapen om hur undervisning ska gå till i olika sammanhang. Vidare ingår i PK processer, metoder och praktiker kring lärande och hur det innesluter pedagogiska syften, värden och mål. Hur lär elever? Vilka förutsättningar finns? Vilka förkunskaper har eleverna? Hur ser kursplaner och läroplanernas mål ut och hur verkställs dessa? Vilka olika metoder finns? Hur varierar jag för att möta olika elever? I PK ligger också kunskapen en lärare har om ur elever konstruerar kunskap och tillgodogör sig förmågor och detta i förhållande till kognitiva, sociala och utvecklingsteorier kring lärande och hur detta utnyttjas i klassrummet i interaktion med eleverna. Content Knowledge (CK) sätter fokus på den ämneskunskap
14
som läraren har kring det som avhandlas. CK har fokus på lärarens kunskap om centrala ord och begrepp, modeller, teorier och procedurer inom ett givet fält. Vilken kunskap om ramverk som organiserar och sammanlänkar idéer samt kunskap om bevis och belägg har läraren.
Det Mishra och Koehler (2006) vill sätta fokus på är att i dagens digitaliserade klassrum måste lärare kunna hantera att integrera olika kunskaper och att det är hur de olika kunskapsområdena samverkar som skiljer en framgångsrik lärare från en mindre framgångsrik. De betonar att det inte räcker med att ha TK, PK och CK om de inte samverkar med varandra. Det är här TPACK blir då denna belyser skärningspunkterna som bildas mellan TK, PK och CK (se figur 1).
I skärningen mellan TK och PK bildas Technological Pedagogical Knowledge (TPK). TPK avser kunskapen hos läraren där undervisning och lärande förändras när olika teknologier används. Alltså en sammanlänkande förståelse av TK och PK. I denna förmåga har lärare kunskapen om och utnyttjar pedagogiska fördelar och begränsningar hos olika tekniska verktyg.
Skärningspunkten i modellen mellan TK och CK bildar Technological Content Knowledge (TCK). En sammanlänkning av TK och CK. Läraren besitter kunskap kring hur ämnesinnehåll kan representeras med hjälp av teknologi. Vilka teknologier passar bäst till att presentera ämnesinnehållet, men även hur innehållet dikterar villkoren för eller till och med förändrar tekniken eller vice versa är exempel på TCK. Andra delar av TCK är t.ex. förståelsen av på vilket sätt teknologi och ämnesinnehållet påverkar och begränsar varandra samt hur ämnesinnehållet kan förändras genom tekniken.
Fig. 1. TPACK. Källa: http://tpack.org.
I den skärningspunkt i modellen där PK och CK möts bildas Pedagogical Content Knowledge (PCK) som vi känner igen från Shulman (1986). Mishra och Koehler (2006) beskriver PCK som sammanlänkningen mellan PK och CK. Detta är lärarens kunskap och förståelse för hur ämneskunskaper omsätts i praktiken genom olika former av undervisningssituationer och att detta görs med hänsyn till olika elevers lärprocesser.
Lärarens kännedom om mål och syften för eleverna kopplat till ämne, program och material som är relevanta för den specifika undervisningssituationen kommer till uttryck. I PCK ingår att läraren har förståelse för hur kraven i ämnet förmedlas till eleverna och läraren har kunskap om elevernas svårigheter att förstå ämnet. Lärare med god PCK förstår hur bedömning kan ske i de olika dimensioner som är specifikt för ämnet samt att läraren besitter undervisningsstrategier på såväl ämnesnivå som områdesnivå inom ämnet.
Enligt Mishra och Koehler (2006) behärskar den professionella läraren samverkan mellan TK, PK och CK och kan förhålla sig till hur de olika kompetenserna står i
15
relation till varandra. I modellens kärna hittar vi skärningspunkten mellan TK, PK och CK som sammanlänkade skapar TPACK. Den professionella läraren behärskar denna samverkan och kan förhålla sig till hur de olika kompetenserna står i relation till varandra. Läraren har kunskap kring hur tekniken fungerar och hur den kan användas för att elever lättare skall lära, men även hur man kan utveckla undervisningen eller stärka redan beprövade metoder med hjälp av tekniken.
Det är viktigt att belysa att det inte räcker med att läraren endast lär sig om dagens tekniska hjälpmedel, utan måste hålla sig uppdaterade med att lära sig nya tekniker när de gamla blir omoderna eller tas helt ur bruk. Med den utvecklingstakt av ny teknik som vi har idag innebär detta en stor skillnad mot tidigare begreppsbildning kring lärarens kunskap, där tekniker var relativt stabila och standardiserade (Mishra & Koehler, 2006).
Kunskaperna hos läraren sker i förhållande till kontexten som alltså innesluter alla övriga delar i TPACK- modellen. Tallvid (2015) poängterar att TPACK är situerat och olika kunskapsdomäner måste anpassas kring designen beroende på ämne och elevgrupp.
TPACK-modellen ska ses som ett teoretiskt ramverk, vilket har medfört att flera olika utvecklingslinjer som tar fasta på TPACK utifrån ett praktiskt förhållningssätt har utvecklats. TPACK-practical (Yeh, Hsu, Wu, Hwang, & Lin, 2013) och TPACK- in- Action (Koh, Chai, & Tay, 2014) är två exempel. Här väljer jag att kort beskriva Koh, Chai och Tays (2014) modell TPACK-in-Action, då denna gett inspiration till delar i denna studie, nämligen kategoriseringskoderna. Utarbetandet av TPACK-in-Action (fig. 2) har avskilt fyra av varandra beroende, men tydligt avgränsade dimensioner utifrån lärarens skolkontext (Koh, Chai, & Tay, 2014). De kontextuella faktorerna är:
Physical/technological, som handlar om det lärarna tar upp kring skolans hård- och mjukvara, skolans fysiska miljö eller tillgängligheten till teknik för lärare och elever.
Cultural/institutional, kommentarer från lärarna kring nationella utbildningsinitiativ, kursplaner, skolregler, lektionsmål samt logistiska frågor kring lektioners genomförande. Intrapersonal, handlar om lärarens personliga tankar och tro kring lärande, elever eller deras egen roll som lärare. Den fjärde och sista faktorn, Interpersonal, avser kommentarer från läraren kring interaktion eller samarbete med kollegor eller målsmän.
TPACK-in-Action utvecklar alltså den kontextuella delen av TPACK-modellen och sätter fokus på hur de kontextuella delarna påverkar lärarnas TPACK vid uppbyggnad av lektioner (Koh, Chai, & Tay, 2014). Sättet att titta på de kontextuella delarna utifrån TPACK är i sig intressant, men det som lyfts fram i studien och som bidragit till denna studies kategoriseringskodning är det faktum att TPACK och de kontextuella delarna tar avstamp i de kommentarer som lärarna lägger fram i intervjusituationerna.
Fig.2 TPACK-in-Action-modellen. ( Chai, Koh et.al. (2014)).
Avslutningsvis kan det också vara intressant och av värde att vara medveten om att det finns kritik mot TPACK som vetenskapligt redskap. Bland annat har Cox och Graham
16
(2009) påtalat att definitionen av TK är luddig. Författarna menar att teknologibegreppet i TPACK endast ska avse den teknologi som är nytillkommen och ännu inte blivit en transparent och allmänt förekommande del av lärares redskapsrepetoar. T.ex. om det nytillkomna tekniska tillskottet interaktiva tavlor används för att underlätta generella pedagogiska syften kan detta anses som TPK, medan en whiteboard används i samma syfte är att anses som PK. De föreslår därmed att TPACK skall ses som ett glidande ramverk, där definitionen av teknik kan anpassas efter denna övergång från teknologi till framväxande teknologi. En annan kritisk röst handlar om validiteten vid användandet av TPACK i vetenskapliga undersökningar. Här lyfter bl.a. Archambault och Barnett (2010) fram att kunskapsområdena är för svåra att urskilja från varandra, det är bara den tekniska som är tydligt avgränsas och detta gör den oanvändbar inom pedagogisk forskning. Detta står i en intressant kontrast till det som Cox och Graham (2009) tar upp och som beskrivs ovan.
Trots att det finns olika typer av kritik mot TPACK som teoretiskt verktyg fyller modellen en funktion, då den kan sätta fokus på hur teknik integreras med pedagogik och ämnesinnehåll utifrån en viss kontext. Detta ramverk kan användas vid exempelvis fortbildning av aktiva lärare och därmed få dessa lärare att titta på sin egen användning av teknologi och denna i förhållande till sina pedagogiska kunskaper och ämneskunskaper (Mishra & Koehler, 2006, Tallvid, 2015)
17
Forskningsöversikt
I denna översikt kommer tidigare forskning att beskrivas ur olika perspektiv som jag betraktar vara relevant till denna studie. Forskning kring digitaliseringen i skolan handlar till största delen om datorn som verktyg, men även viss del om surfplattor. Då dessa redskap i grunden påminner om varandra i vad de kan utnyttjas till, lyfts både forskning avseende dator och surfplattor fram i forskningsöversikten. I första delen diskuteras och problematiseras hur den svenska lärarkåren kan närma sig skollagens målsättning kring att undervisningen ska vila på vetenskaplig grund och beprövad erfarenhet. De digitala utmaningar lärarna i den svenska skolan är en del av och hur lärare förhåller sig till dessa utmaningar diskuteras i avsnittet ”Den interaktive läraren”.
Nästa avsnitt, Läraren navet i en målstyrd undervisning, behandlar några exempel på forskningsresultat som behandlar lärarens roll i en målstyrd undervisning och dess förverkligande. Därefter beskrivs i avsnittet, Att möta eleverna med IKT-baserad undervisning, exempel på olika framgångs- respektive riskfaktorer som forskningsresultat visar kring användningen av IKT-baserad undervisning. I den avslutande delen av översikten redovisas några exempel från tidigare forskning som använt Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) som teoretiskt ramverk.
En litteratursökning gjordes för att hitta för forskningsöversikten relevant litteratur inom områdena TPACK, målstyrd undervisning, IKT-baserad undervisning och ämnesdidaktisk forskning. Detta gjordes genom att göra databassökningar med söktermerna TPACK, PCK, surfplattor (tablets), IKT (ICT), ”ämnesdidaktisk forskning”, i olika kombinationer. Databaser som användes var Publish or Perish samt olika sökmotorer på internet och system knutna till högskolans bibliotek såsom DiVa, Summon och bibliotekskatalogen. Härvidlag framkom ett antal centrala verk som lett till nya ingångar i arbetet via deras referenslistor, särskilt Wertsch (1998), Mishra och Koehler (2006), Kvale och Brinkmann (2009), Nilsson (2012), Fleischer och Kvarnsell (2015) samt Tallvid (2015).
Lärarna och den ämnesdidaktiska forskningen
Det är i dagens samhälle viktigt att hålla sig underrättad om de stora omvälvningar som sker kring teknikutveckling samt undervisningsmetoder utifrån skiftande sociala betingelser. I samband med utgivningen av den nya skollagen 2010 visar staten med tydlighet att lärare och övrig skolpersonal ska förhålla sig till forskning som bedrivs kring skolfrågor. Här i står det bl.a. ”Utbildningen ska vila på vetenskaplig grund och beprövad erfarenhet” (1 kap. 5§ tredje stycket skollagen 2010:800). Men hur och på vilket sätt skulle detta kunna genomföras?
Lärare ska exempelvis ta till sig aktuell pedagogisk och ämnesdidaktisk forskning.
Här handlar det om att lärare utvecklar en förmåga att kunna tillägna sig resultaten från forskningen och omsätta den till sin egen praktik (Kansanen & Hansén, 2011). Den akademiska forskningen om och kring lärande och undervisning har dock traditionellt sett haft ett litet inflytande på den undervisning som lärare praktiserar i sitt vardagliga arbete på Sveriges skolor. Nilsson (2012) skriver att det finns en rad olika orsaker till detta. Nilsson lyfter bl.a. fram dilemmat med att vetenskapliga artiklar oftast publiceras i internationella tidskrifter. Detta gör att lärare har svårt både med tillgängligheten samt att den språkliga barriären gör att många lärare inte känner sig bekväma med att ta till sig denna form av artiklar. Andra anledningar kan vara att den forskning som bedrivs idag inte lyfter fram de dilemman som lärarna själva anser vara till nytta i förhållande
18
till den vardag som lärarna befinner sig i. Dessutom ställs ofta viljan hos lärarna att sätta sig in i nya vetenskapliga rön i konflikt med ett redan fyllt schema som är lärarens vardag, vilket gör att många då avstår. Biesta (2007) anser att en lärares pedagogiska praktik inte skall utgå från deras egna tankar och ståndpunkter utan deras arbete bör grundas på forskningsresultat. Lärare ställs dagligen i klassrummet inför bekanta och nya situationer. Kunskap att hantera denna mångfald av situationer kan utvecklas när läraren analyserar sin egen undervisning och reflekterar över vad som fungerar och vad som kan förbättras. För att kunna göra det menar Rönnerman och Forsman (2011) att istället för att genomföra de traditionella former av fortbildning av lärare som skett under studiedagar i formen av storföreläsningar där läraren mest blir en passiv mottagare av det budskap som kommer från föreläsaren, skapa samarbete mellan läraren och den didaktiska forskningen där läraren får en roll som en tydlig aktör i kunskapsproduktionen. Här kan olika varianter lyftas fram såsom aktionsforskning och learning study, där ett lärarkollektiv av varierande storlek tillsammans med forskare reflekterar över sin undervisning.
Hattie (2009) menar att videodokumentera undervisningssituationer och tillsammans med kollegor analysera sin undervisning är den påverkansfaktor med utgångspunkt från läraren som har det bästa resultatet med avseende på elevers studieresultat. För att få ett fokus på ett sådant utvecklingsarbete är det av största vikt att forskare börjar arbeta tillsammans med lärare och fokuserar på skolutveckling istället för på den enskilde läraren (Rönnerman & Forsman, 2011; Nilsson 2012). Nilsson (2012) lyfter vidare fram att om lärare ska kunna bli delaktiga i förändringsarbetet är det viktigt att de själva är med i forskningsprocessen och att de tillsammans med forskare formulerar forskningsfrågor som utgår från lärarens egen vardag i mötet med eleverna i den dagliga verksamheten. Lärarna bör sedan även få vara med och sprida resultaten till kollegor, rektorer och beslutsfattare. Eller för att citera några redaktörer för tidskrifter om forskning på teknologi i utbildningen som skrivit en artikel tillsammans i ämnet kring samverkan skola och forskning:
To effectively influence practice, the result of research must also be communicated to policy makers, schoolboard members, administrators and teachers. Both the focus and the quality of research are irrelevant if the results are unknown to members of these important groups. (Schrum, et al., 2005, s.207)
Att skapa arenor där det praktiska lärarbetet möter den pedagogiska forskningen skapar även möjligheter att förstå lärarens professionella utövning av sitt yrke och vilka teoretiska grunder som ligger bakom lärarens olika val i olika situationer (Sjöberg &
Hansén, 2011). Sjöberg och Hansén menar vidare att lärarutbildningarna kan dra nytta av denna typ av forskning för att genom dess resultat utveckla lärarutbildningarna mot de krav de blivande lärarna ska möta i sin kommande yrkesutövning. Denna form av samarbete kan alltså ge effekter på så väl den befintliga som på den framtida lärarkåren och göra lärare bättre rustade för att leva upp till den nya skollagens krav kring en yrkesutövning som vilar på vetenskaplig grund och beprövad erfarenhet.
Dessa forskningsprojekt har betydelse genom det tillvägagångssätt och metod som används i studien. Genom det stora projekt som studien ingår i är det av yttersta vikt att beskriva vad tidigare forskning lyfter fram kring samarbetet mellan skola och akademi för att få en förståelse och bakgrund till val av tillvägagångsätt etc.
19
Den interaktive läraren
Inom den sociokulturella teoribildningen är kulturen och det sociala sammanhang som personer befinner sig i av betydelse för det lärande som kan ske, en form av interaktion mellan miljön och individerna. Hur vårt tänkande och därmed vårt lärande utvecklas styrs även av vilka typer av medierande redskap vi använder för att ta oss mot målen.
Dessa kan bestå av såväl ”signs” som ”tools” (Vygotsky, 1978). Med ”signs” avses t.ex.
system för räkning, olika språk, minnessystem, diagram och kartor, medan ”tools” avser materiella och externa verktyg såsom miniräknare, datorn, Ipad, hammare etc. De medierande verktygen kan, i den psykologiska processen som sker i lärande situationer hos individen, verka för att stödja lärande (Daniels, Cole, & Wertsch, 2007). De blir redskap för interaktion och förändrade synsätt och idéer inom och mellan individer som använder dem. Med de nya influenser som sker från samhället med ständigt uppkommande nya tekniker blir detta en utmaning för läraren, som måste hålla sig à jour med de senaste tekniska tillskotten. I lärarens uppdrag ligger att utgå från elevers vardagskunskap, där de befinner sig, och med hjälp av medierande redskap, ”signs” och
”tools”, stödja elevernas lärande och nå en vetenskaplighet i undervisningen. Genom ett medvetet val av medierande verktyg kan olika förmågor och psykologiska funktioner såldes utvecklas hos de individer som använder dem.
Collins och Halverson (2009) beskriver att skepticism till användande av nya tekniska lösningar är något som ständigt kommer upp vid införandet av dessa lösningar.
Att förlita sig på traditionen och ett konservativt tänkande där åsikter av typen ”vi gör som vi brukar göra” eller ”varför ändra på något som fungera och som fyller sitt syfte”
har ofta hörts genom historien. Införandet av räkneapparat, mobiltelefon och internet i undervisning är exempel på tekniska hjälpmedel som har mötts med mer eller mindre underbyggd skepsis vid sitt införande. Detta skulle förstöra eleverna/studenternas tidigare uppbyggda förmågor. Häkkinen och Kankaanranta (2011) menar att studier visar på att traditionella undervisningsmetoder fortfarande används i högre utsträckning än att använda ny teknik på ett nydanande sätt. Detta trots att tillgången på datorer och uppkoppling till internet expanderar på ett tillfredsställande sätt. Möjligen kan detta kopplas till undersökningar på svenska lärarkåren, där lärarna känner att de är i behov av fortbildning kopplat till IT som pedagogiskt verktyg (Skolverket, 2013). Att en lärare har hög kunskap om IT-teknik innebär inte per automatik att läraren har kompetens att på bästa sätt lära ut till eleverna med hjälp av tekniken.
Enligt Sjödén (2015) är en del av det som är problematiskt med införandet av digitala hjälpmedel i skolans undervisning att läraren överöses med nya, oreglerade och otestade applikationer (appar) och att lärarna saknar kunskap om vad som är ett bra digitalt undervisningsmaterial. Sjödén menar vidare att lärare på fältet och studenter på lärarutbildningar måste lära sig att förhålla sig till digitala tekniker. Vidare lyfter Sjödén fram att programvaror har en potential som kan ringas in utifrån de tre aspekterna representation, interaktivitet och socialisering. Dessa tre aspekter beskriver potentialen i programvaror som kan representera hur lärandematerial är dynamiskt och statiskt i flera former. Här är viktigt att formerna skapar interaktioner som främjar meningsfulla åtgärder och feedback för eleverna, och gör det möjligt för eleverna att ta på sig olika sociala roller eller förhållningssätt till de uppgifter som skall läras in. Här menar Sjödén att det därför är viktigt att lärare är kritiska och kan bedöma om applikationer är gjorda i en anda som kopplas till de mål som skolan vilar på.
För att kunna göra didaktiska val, där eleverna blir utmanade och stimulerade att ta steg vidare i sin lärprocess är det viktigt att läraren är bevandrad i den digitala världen (Ottander, 2015). Yeh, Hsu, Wu, Hwang och Lin (2013) menar att lärare föredrar den undervisning de själva erfarit. Då införande av teknologi i skolan skett under de senaste två decennierna, skulle det innebära att de flesta av dagens lärare använder ett mer
20
traditionellt förhållningssätt och tar sig inte an teknologiska influenser i sin undervisning. Så är troligtvis inte fallet, utan det ligger i lärarens uppdrag att även utnyttja digitala resurser i undervisningen. Tallvid (2015) beskriver att lärare som är tveksamma till användandet av digital teknik i klassrummet beskriver olika anledningar till detta ställningstagande t.ex. att de saknar teknisk kompetens. De är osäkra på hur de skall använda denna pedagogiska resurs och de är rädda för att inte kunna lösa tekniska problem som uppkommer i klassrummet. I det sistnämnda argumentet ligger också oron för den snabba utvecklingen och den ständiga uppdatering som då måste till (Tallvid, 2014). Tallvid menar att lärare inte tycker det är värt ansträngningen. Lärare med denna inställning anser att den pedagogiska vinsten inte övervinner det stora planeringsarbetet som krävs för att genomföra undervisning med hjälp av digital teknik. Andra argument som lyfts fram av lärarna i Tallvids studie var oron över att det inte finns läromedel på nätet samt att gratismaterial inte håller tillräckligt hög standard. Här i ligger också oron för att tappa det pedagogiska upplägg en lärobok kan ge. Lärarna menade också att användandet av digital teknik skapar en minskad kontroll. Detta genom att elevernas uppmärksamhet inte ligger på undervisningen utan på annat i datorn samt risken att genom arbetssättet tappa kontroll över elevernas arbetsuppgifter. Slutligen lyfte lärarna i Tallvids undersökning fram bristen på tid att förbereda arbetsuppgifter eller lektioner utifrån ett digitalt perspektiv. Tid var det enskilt vanligaste argumentet som kom fram i undersökningen och tidsbristen utrycktes utifrån såväl innehållsmässiga, pedagogiska och tekniska aspekter på planeringen och genomförandet av lektionerna (Tallvid, 2015).
Den tidigare forskning som beskrivits i detta avsnitt är intressant ur flera perspektiv kopplat till studien, som t.ex. lärarnas tankar och resonemang om de dilemman och framgångsfaktorer lärarna ser med införandet av digitala hjälpmedel i undervisningen.
Forskningsöversikten blir även intressant i förhållande till hur TPACK-modellen kan appliceras och diskuteras utifrån lärare som har ett skeptiskt förhållningssätt till nya digitala innovationer genom att belysa hur yrkesrollens olika delar kan och bör förankras till varandra och till de krav som ställs på en modern lärare.
Läraren navet i en målstyrd undervisning
Läraryrket är komplext och för att vara en framgångsrik och duktig lärare krävs många olika förmågor. Håkansson (2011) gör ett försök att beskriva vad som gör en bra lärare på detta sätt:
Utöver en passion för att se utmaningar i sina ämnen skapar de bästa lärarna bra relationer till eleverna, de hjälper eleverna att använda varierande strategier eller processer för att lära sig ämnet i fråga och de är även villiga att förklara undervisningsmaterialet och engagera sig i elevernas lärprocesser. (Håkansson, 2011, s.28)
I detta avsnitt tar vi utgångspunkten i den del som handlar om att detta måste ske i förhållande till de måldokument som skolan idag ska utgå ifrån och bygga på.
Läraren har en central roll i det naturvetenskapliga klassrummet. En roll som ligger hos läraren är bl. a. att visa på vad undervisningen skall leda till och vad som förväntas av eleverna. Säljö och Bergqvist (1997) betonar att när eleverna inte känner till vad som förväntas av dem och varför, kan detta leda till att eleverna kan bli exkluderade från framgångsrika naturvetenskapliga aktiviteter. Hattie (2009) menar att lärarens tydlighet avseende att klargöra mål och kriterier för måluppfyllelse är en faktor med stor effekt på elevers studieresultat. Hattie menar vidare att tydlighet vid förklaringar, exempel, organisering av undervisningen, handledning och bedömningsförmåga är andra faktorer
21
med utgångspunkt från läraren som har hög effekt på elevers lärande. Högström, Ottander och Benckert (2010) lyfter fram att även om eleverna vet att en undervisningssekvens innehåller olika mål innebär det inte per automatik att de vet vilka målen är. Anderhag (2014) beskriver i enlighet med Hattie (2009) och Högström et al. (2010), att för att skapa intresse för ämnet och för att elever ska känna sig delaktiga i undervisningen är det viktigt att läraren visar på transparens avseende syfte, normer och värderingar. I detta sammanhang är det också viktigt att knyta an till elevens tidigare erfarenheter samt vad kunskapen kan leda till (Ottander, 2015).
Anderhag (2014, s.57) lyfter i sin avhandling fram ett antal punkter, som han menar är av särskild vikt för att läraren ska kunna skapa intresse och känsla av delaktighet för eleverna i den naturvetenskapliga undervisningen:
Att rutinmässigt följa upp att eleverna förstår syftet med aktiviteten.
Uppmuntra eleverna till att resonera kring syftet istället för att kräva korrekta svar.
Stanna kvar vid elevgruppen tills de själva klarar utföra uppgiften.
Låta elevernas personliga inställning till aktiviteten utvecklas och kontinuerlig låta dem bidra till en vetenskaplig utveckling.
Att vara uppmärksam på elevernas känslor och att förmedla ett positivt förhållningssätt till vetenskapliga objekt och syften.
Ge eleverna en insikt i känslan av att känna sig nöjda när de löst en uppgift och få uppleva känslan av att lyckas (a.a., min översättning).
Ett annat perspektiv som Anderhag nämner är att lärare skiftade från ett vetenskapligt språk till talspråk och då ofta genom att använda humor med syftet att få eleverna att förstå mål.
Oavsett vilket redskap undervisningen utgår ifrån eller stödjer sig mot så måste en klar och tydlig förankring ske till skolans styrdokument. Lärare med fullt utvecklad TPACK har stora kunskaper om skolans mål och hur dessa kan förhålla sig till pedagogik, ämnesinnehåll och tekniken i klassrummet.
Att möta eleverna med IKT-baserad undervisning
Då vi går mot ett allt mer digitaliserat samhälle är det viktigt att undervisningen i skolan följer med i denna utveckling. Men vad är då goda metoder för undervisningen i skolan?
Vilka fördelar kan olika elevgrupper ha av digitala hjälpmedel? Hur kan tillgång till teknik skapa meningsfulla lärsituationer? Forskare världen över arbetar med att utreda hur den digitala ålderns början och intåget av datorer och surfplattor har påverkat skolan. Några av dessa studiers resultat beskrivs i det avsnitt som följer.
Underwood (2009) redovisar i sin metastudie kring forskningsresultat från studier av digitaliseringsprocesser att välstrukturerad användning av teknik har positiva effekter på elevers effektivitet och prestationsförbättring, högre elevengagemang och tillfredställelse samt bättre attityd till lärande. Klasser med online-lärande (digitalt lärande via internet), oavsett om det sker fullt ut online eller blandat, online och mer traditionell undervisning, visar överlag på ett ökat lärande i relation till de som bara
22
undervisas ”ansikte mot ansikte” (Underwood, 2009). Underwood menar vidare att elever som kommer från en skolmiljö där tekniken var ett vanligt inslag, är mer benägna att utnyttja teknik för att stödja sitt eget lärande. Studier både på 1:1 med datorer som med surfplattor redovisar resultat där stora delar av eleverna i studierna upplever att undervisningen med 1:1, både blir både mer intressant och roligare. 90 % av de elever som tillfrågades i en amerikansk studie där undervisning i fysik skett med dator 1:1 (Zucker & Hug, 2008) och 74 % av eleverna från en studie från Sverige där kommunen satsat på undervisning med surfplattor 1:1 (Hylén, 2014) är två exempel som visar på detta.
Yeh, Hsu, Wu, Hwang och Lin (2013) menar att införande av IKT kan göra undervisningen och lärandet i naturvetenskap mindre utrustnings- och tidskrävande.
Lärande med teknologi kan göra att elever behärskar den senaste tekniska utrustningen vilket förbereder dem inför framtida teknisk problemlösning. Här menar Ottander (2015) att det finns ett stort behov inom naturvetenskapernas didaktik att undersöka och pröva nya metoder och strategier, där eleverna utmanas och får ta en aktiv roll i undervisning. Forskning har visat att såväl elevers intresse för naturvetenskap som möjligheten till ökad begreppsförståelse kan öka genom arbete med IKT i undervisningen (Karlsson, 2012; Kvarnsell, 2012; Ottander, 2015).
Flera studier visar att om eleverna har tillgång på egna datorer så får de större möjlighet till att producera bildspel, filmer, podcasts, PowerPoint-presentationer osv, istället för som innan att välja på olika former av skriven text (Grimes & Warschauer, 2008; Oliver & Corn, 2008). Däremot påtalar Fleischer och Kvarnsell (2015) att det inte finns några entydiga forskningsresultat som styrker att tillgången på egen dator per automatik leder till ökad kreativitet. Här behöver läraren vara en viktig inspiratör och även beskriva vilka möjligheter som ges i en viss uppgift (Fleischer & Kvarnsell, 2015).
Däremot finns det resultat från forskning som visar på att eleverna upplever datorn som redskap som väldigt flexibelt och motivationsskapande (Fleischer, 2013). Fleischer menar att eleverna upplever detta genom elevens ökade möjligheter att fånga lärtillfällen i flykten, ökande autonomi i lärandet för eleverna och ett minskande glapp mellan skola och fritid.
En fördel som lyfts fram med att arbeta med digital kommunikation istället för muntlig, är att elever som har svårt att komma till uttryck i den dagliga undervisningen i klassrummet kan bli mer aktiva i lärprocessen genom t.ex. muntlig kommunikation via Skype med läraren hemifrån (Kvarnsell, 2012). I enlighet med Kvarnsell beskriver Sjödén (2015) att en möjlighet med användningen av digital teknik är att kunna motivera ”svagare” elever genom att skapa motivation och betydelse i skoltillvaron.
Sjödén kopplar detta påstående till en av sina studier, där elever fick arbeta med matematik i interaktion med en fiktiv ”digital kompis”. I denna studie skulle eleven rå om och lära den digitala kompisen matematik. Resultatet visar att de elever som klassificerades som ”svaga” lyckades signifikant mycket bättre än vad motsvarande grupp gjorde utan den digitala kompisen. Elever som interagerar med en ”digital kompis” visade på en större benägenhet att utmana sig själv till att göra svårare uppgifter. Eleverna blev helt enkelt mindre centrerade kring sitt eget misslyckande utan såg detta istället som en sporre att hjälpa sin digitala kompis att komma vidare.
En grupp av elever som kan komma mer till sin rätt, då de har tillgång till datorn i undervisningen är elever med ett annat modersmål t.ex. nyanlända flyktingar. Detta har visat sig ur aspekter som att lära sig det nya språket snabbare genom t.ex. tillgången på översättningsprogram (Mabry & Snow, 2006) eller med datorns hjälp känna sig mer inkluderad och mindre utpekad i och med att alla elever har dator och inte bara de som är i behov av det (Maninger & Holden, 2009).
Kvarnsell (2012) lyfter även fram följande positiva aspekter med att arbeta med IT i NO/teknikundervisningen: Att eleverna lätt kan komma åt samlad information såsom
23
uppgifter, betygskriterier och projektmål. Eleverna kan skicka in sina dokument till läraren via mail. Lärargenomgångar kan ses av elever som varit sjuka eller på annat sätt frånvarande. Eleverna har kunnat gå tillbaka och repetera och titta på allt lagrat material i form av filmer, dokument etc.
En aspekt som Karlsson (2012) visar i sin avhandling, där elever fick arbeta med 3D-animationer för att lära sig nya naturvetenskapliga begrepp och modeller, är hur viktigt det är att uppgiften är noggrant formulerad. På så sätt menar Karlsson att man kan minimera riskerna för att eleverna blir ledda in på fel väg i sitt resonerande kring lärandeobjektet. Ett sätt att gå tillväga är att ha tydliga informationsrutor till de olika delarna av modellen och att läraren är tydlig och vägleder eleverna i att dessa informationsrutor är av största vikt för att förstå de olika delarna av modellen. Här vill dock Karlsson poängtera vikten av att texterna inte blir så omfattande att de tappar sitt värde genom att eleverna istället inte orkar läsa hela texten.
En aspekt som lärarna måste vara medvetna om och som bl.a. Fleischer och Kvarnsell (2015) lyfter fram är att många elever upplever att arbetet med 1:1 har gett en förändrad psykosocial arbetsmiljö. Författarna beskriver från undersökningar att eleverna kommunicerar väl med varandra i grupp, men att eleverna vittnar om att kommunikationen i klassrummet blivit förändrad, där många elever istället för att arbeta med uppgiften istället tittar på film, lyssnar på musik osv. Fleischer och Kvarnsell påtalar vikten av en aktiv pedagogik för att motverka det som nu har blivit fallet, att många elever blir utelämnade till ensamarbete. Tillsynen under lektionen av läraren, hur konstruktionen av uppgiften görs och att läraren skapar en god lärsituation är förslag på åtgärder som kan skapa bättre förutsättningar för ett lyckat arbete med 1:1 (Fleischer &
Kvarnsell, 2015).
TPACK-forskning
Technological Pedagogical Content Knowledge eller TPACK är ett teoretiskt ramverk som beskriver sambanden mellan de förmågor en lärare bör besitta i arbetet med undervisning med digitala resurser (Mishra & Koehler, 2006). Det som ligger i fokus i TPACK-modellen är sambanden mellan de olika kompetenserna teknologi, pedagogik och ämnesinnehåll och hur dessa kompetenser kan och bör samverka med varandra.
Modellen som är en utvecklingslinje från Shulmans (1986) teorimodell om Pedagogical Content Knowledge (PCK) har nu använts i drygt 10 år och forskning har skett både med modellen som stöd och på modellen som teori.
Det finns lite olika kategorier av forskning som är gjord med TPACK i fokus.
TPACK-forskning fram till idag kan framförallt delas in i fyra olika kategorier.
Avgränsningsförbättringar för att lättare kunna använda och förstå TPACK-modellen, förståelse av lärares TPACK i deras vardagspraktik oftast i formen av fallstudier, enkätstudier för mätning av lärares TPACK samt studier kring alternativa TPACK- modeller. Några exempel på varje kategori beskrivs nedan.
Dels finns det forskning som försöker att förbättra avgränsningarna av de olika delarna av TPACK för att bemöta kritik kring diffusa avgränsningar. Cox (2008) beskriver en utvecklad modell av TPACK, med förtydligande av avgränsningar kring vad som krävs för att uppnå olika delar av modellen (se fig. 3). De nya delarna som finns med som ett förtydligande är AG, AS, AT samt RT. Med AG avses generella pedagogiska aktiviteter. AS avser ämnesspecifika strategier som pedagogiska metoder, som är unika för en disciplin t.ex. problembaserat lärande inom naturvetenskap. Den del som beskrivs som AT är ämnesområdesstrategier med avseende på aktiviteter som kan hjälpa eleven att förstå begrepp och samband mellan begrepp t.ex. problem, demonstrationer, simuleringar och experiment. Den del som fått beteckningen RT är
